JP2586579Y2

JP2586579Y2 - 塗布装置

Info

Publication number: JP2586579Y2
Application number: JP4639993U
Authority: JP
Inventors: 彰彦有地; 孝二伊藤
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 1993-08-02
Filing date: 1993-08-02
Publication date: 1998-12-09
Anticipated expiration: 2008-08-02
Also published as: JPH0713457U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、製造ラインにおいて自
動車等の製品に、複数種類の塗料から選択して任意の一
種類の塗料を塗布する塗布装置に関し、さらに詳細に
は、塗料を変更するときに塗布装置の内部を一度洗浄し
た後、新しい種類の塗料を供給する塗布装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車の車体の製造ラインに
おいて、２以上の色違いの塗料から一つ塗料を選択し
て、任意の色の塗装を行う塗布装置が使用されている。
図５に従来の塗布装置を示す。高い圧力で供給される塗
料を高速で回転させて霧化する噴霧器１９と、４種類の
異なる色の塗料の供給を受け、そのうちから１色の塗料
を選択して噴霧器１９に供給する塗料選択バルブ１１と
がホース２０により接続されている。一般に噴霧器１９
はレシプロ塗装専用機のハンドに取り付けられて塗装が
行われるため、ホース２０の長さは約４〜５ｍある。塗
料選択バルブ１１は、６つの入力ポートと１つの出力ポ
ートを備えたマニホールド１２、および各入力ポートに
接続する開閉弁により構成されている。６つの入力ポー
トと１つの出力ポートとは、マニホールド１２内部に形
成された連通路１２ａにより連通している。

【０００３】出力ポートは噴霧器１９に接続している。
入力ポートのうち右側の４つは、色の異なる４つ種類の
塗料を供給を制御する塗料開閉弁１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄに各々接続している。塗料開閉弁１３は、各
々色違いの塗料を供給するポンプに接続している。マニ
ホールド１２の左上側のポートは、マニホールド１２内
部に圧縮空気を供給するための圧縮空気開閉弁１８に接
続している。また、マニホールド１２の左下側ポート
は、マニホールド１２内部を洗浄するための有機溶剤で
あるシンナーＳを供給するシンナー開閉弁１７が接続し
ている。圧縮空気開閉弁１８、シンナー開閉弁１７、塗
料開閉弁１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、図示しな
い塗料切替え制御手段に接続している。

【０００４】次に、上記構成を有する従来の塗布装置の
作用について説明する。図７に従来の塗布装置のタイミ
ングチャートを示す。色違いの塗料を塗布する場合塗料
を変更するときに、塗料選択バルブ１１、ホース２０、
噴霧器１９の内部を洗浄する必要がある。例えば、塗料
開閉弁１３ａを開いて塗料を供給して、次に塗料開閉弁
１３ｂに切り替える場合を説明する。塗装が終了する直
前に塗料切り替え手段が塗料開閉弁１３ａを閉じる。こ
れにより、噴霧器１９への塗料の供給が遮断され塗料Ｐ
の噴き付け塗装が終了する。

【０００５】塗装が終了した時点において、噴霧器１９
やホース２０の内部に塗料Ｐが残留していると、残留し
た塗料Ｐを捨てることとなる。塗料Ｐを捨てることは、
コストアップを発生し、また余分な時間が取られてしま
う問題があった。その問題を解決するために、塗料開閉
弁１３ａを遮断すると同時にシンナー開閉弁１７を開い
て、シンナーＳにより塗料選択バルブ１１およびホース
２０内に残留する塗料Ｐを押し出す制御が行われてい
る。この場合、シンナーＳが噴霧器１９に至る前に噴き
付け塗装が終了していることが必要である。次に、洗浄
を開始する。すなわち、シンナー開閉弁１７を遮断した
後、圧縮空気開閉弁１８とシンナー開閉弁１７とを交互
に開閉する。これにより、塗料Ｐを溶かしたシンナーＳ
を圧縮空気で強制的に排除するため、塗料選択バルブ１
１およびホース２０内の残留塗料Ｐの排除を、効率よく
行うことができる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
塗布装置には、次のような問題があった。（１）残留する塗料Ｐを押し出すためにシンナーＳを供
給する場合、図６に示すように、塗料Ｐの粘度が高いた
め塗料Ｐがホース２０の内壁面に付着し、シンナーＳが
ホース２０の中心線に沿って、図中Ｓ１に示すように塗
料Ｐの中に侵入し中抜けして流れてしまっていた。シン
ナーＳが突出して噴霧器１９から噴き出された場合、塗
装不良が発生する。それを防止するため、従来の塗布装
置では、シンナーＳが突出した場合でもシンナーＳが噴
霧器１９から噴き出されることがないように、シンナー
Ｓによる残留塗料Ｐの押し出し量を少なく設定してい
た。そのため、残留する塗料Ｐの量が多く、コストアッ
プを生ずる問題があった。また、残留する塗料Ｐを洗浄
する時間が多くかかり、塗料の切替え時間が長くなる問
題があった。

【０００７】（２）上記問題を解決するための手段として、本出願人
は、押し出し開始時に圧縮空気開閉弁１８を瞬間的に開
いて、残留する塗料ＰとシンナーＳとの境界にバブルを
発生させバリヤを形成することを考案した。すなわち、
塗料ＰのシンナーＳとの境界にバブルを発生させること
により、バリヤを形成しシンナーＳの中抜けを防止して
ホース２０の内壁面に付着する残留塗料Ｐを全て押し出
す効果がある。しかしながら、圧縮空気開閉弁１８を瞬
間的に開いた場合に供給される圧縮空気の量は、電磁弁
の開閉時間にばらつきがあり、圧縮空気の量を一定に維
持することは困難であった。バブルを形成するために必
要な空気量は、きわめて少量だからである。バブルを形
成するのに必要な空気量をきわめて少量とすべき理由
は、バブルを形成する空気量が多いと、噴霧器１９にお
いて押し出される塗料の圧力が変動し、塗料の噴霧状態
が変化して塗装ムラが発生するからである。逆に、空気
量が少なすぎると、バブルがバリヤを形成できない。上
記した問題があるため、押し出し開始時に圧縮空気開閉
弁１８を瞬間的に開いて、残留する塗料ＰとシンナーＳ
との境界にバブルを発生させバリヤを形成することは実
施できなかった。

【０００８】本考案は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、色違いの塗料に塗料の切替えを
行うときに、ホース等に残留する塗料の無駄を少なく
し、また、切替え時間を短くできる塗布装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本考案の塗布装置は、塗料を噴霧状に噴出する噴霧器
と、２以上の異なる種類の塗料の供給を受けそのうちか
ら１種類の塗料を選択する塗料選択バルブと、噴霧器と
塗料選択バルブとを接続するホースと、塗料選択バルブ
に有機溶剤を供給する有機溶剤供給手段と、塗料選択バ
ルブにより選択される塗料を変更するときに、有機溶剤
を供給して塗料選択バルブおよびホース内を洗浄する塗
料切替え制御手段とを有する塗布装置であって、塗料選
択バルブに一定量の圧縮空気を供給する圧縮空気定量供
給手段を有すると共に、塗料切替え制御手段が、有機溶
剤を供給する直前に、圧縮空気定量供給手段により一定
量の圧縮空気を塗料選択バルブに供給する制御を行う。

【００１０】上記構成を有する塗布装置において、前記
圧縮空気定量供給装置が、前記一定量の圧縮空気を蓄え
る定量空気室と、前記定量空気室と前記塗料選択バルブ
とを連通または遮断させる第一バルブと、前記定量空気
室へ供給される圧縮空気の供給を遮断する第二バルブ
と、前記定量空気室へ供給される有機溶剤の供給を遮断
する第三バルブとを有することを特徴とする。また、上
記構成を有する塗布装置において、前記圧縮空気定量供
給手段が供給する一定空気量により、前記ホース内で形
成されるバブルの長さが流れ方向で１０ｍｍ以下である
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の構成を有する本考案の塗布装置の噴霧器
は、供給される塗料を噴霧状に噴き出して塗装を行う。
また、塗料選択バルブは、２以上の異なる種類の塗料の
供給を受け、塗料切替え制御手段により制御されるバル
ブの切替えにより、そのうちから１種類の塗料を選択す
る。ホースは、塗料選択バルブにより選択された塗料を
噴霧手段に搬送する。また、有機溶剤供給手段は、塗料
選択バルブに有機溶剤を供給する。また、塗料切替え制
御手段は、塗料選択バルブにより選択する塗料を変更す
るときに、圧縮空気と有機溶剤とを交互に供給して塗料
選択バルブおよびホース内を洗浄する。また、圧縮空気
定量供給手段は、塗料選択バルブに一定量の圧縮空気を
供給する。

【００１２】そして、塗料切替え制御手段は、有機溶剤
を供給する直前に、圧縮空気定量供給手段により一定量
の圧縮空気を選択バルブに供給する制御を行う。その供
給された一定量の空気により、塗料と塗料を押し出す有
機溶剤との境界に、ホースの全断面に広がると共に、長
さが１０ｍｍ以下であるバブルが形成される。ここで、
圧縮空気定量供給装置の定量空気室は、一定量の圧縮空
気を正確に蓄えることができるので、ホースの全断面に
広がると共に、長さが１０ｍｍ以下であるバブルが確実
に形成できる。バブルは、塗料と有機溶剤の境界にバリ
ヤを形成し、有機溶剤が塗料を押し出すときに、ホース
内壁面に付着している残留塗料を確実に押し出すことが
できる。

【００１３】

【実施例】以下、本考案を具体化した一実施例である塗
布装置について図面を用いて詳細に説明する。図１に本
考案の塗布装置の構成を示す。従来の塗布装置と同じ機
能を有する装置については、同一の符号を付している。
高い圧力で供給される塗料を高速で回転させて霧化する
噴霧器１９と、４種類の異なる色の塗料の供給を受け、
そのうちから１色の塗料を選択して噴霧器１９に供給す
る塗料選択バルブ１１とがホース２０により接続されて
いる。噴霧器１９は、図示しないロボットのハンド先端
に取り付けられ、１．６分タクトで１台の車体の外側を
任意の色の塗料で塗装する。ロボットハンドは、激しい
動きをするため、塗料選択バルブ１１は、ロボットの外
に付設されている。そのため、ホース２０の長さは、約
４〜５ｍある。塗料選択バルブ１１は、６つの入力ポー
トと１つの出力ポートを備えたマニホールド１２、およ
び各入力ポートに接続する開閉弁により構成されてい
る。６つの入力ポートと１つの出力ポートとは、マニホ
ールド１２内部に形成された連通路１２ａにより連通し
ている。

【００１４】出力ポートは噴霧器１９に接続している。
入力ポートのうち右側の４つは、色の異なる４つ種類の
塗料を供給を制御する塗料開閉弁１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄに各々接続している。塗料開閉弁１３は、各
々色違いの塗料を供給するポンプに接続している。マニ
ホールド１２の左上側のポートは、マニホールド１２内
部に圧縮空気およびシンナーＳを供給するためのゲート
弁１５に接続している。ゲート弁１５には、一定量の圧
縮空気を貯蔵する定量空気室１６が接続している。ま
た、定量空気室１６には、圧縮空気を供給するための圧
縮空気開閉弁１８、および有機溶剤であるシンナーＳを
供給するシンナー開閉弁１７が接続している。

【００１５】ゲート弁１５を駆動するゲート弁駆動手段
１５Ａ、圧縮空気開閉弁１８を駆動する圧縮空気開閉弁
駆動手段１８Ａ、シンナー開閉弁１７を駆動するシンナ
ー開閉弁駆動手段１７Ａが塗料切替え制御手段２１に電
気的に接続している。また、塗料開閉弁１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄを駆動する塗料開閉弁駆動手段１３
Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄの各々が、塗料切替え制御
手段２１に電気的に接続している。塗料切替え制御手段
２１は、通常のマイクロコンピュータを使用し、塗料切
替え制御プログラムにより実行されるものである。

【００１６】次に、上記構成を有する従来の塗布装置の
作用について説明する。図３に本考案の一実施例である
塗布装置のタイミングチャートを示す。色違いの塗料を
塗布する場合塗料を変更するときに、塗料選択バルブ１
１、ホース２０、噴霧器１９の内部を洗浄する必要があ
る。例えば、塗料開閉弁１３ａを開いて塗料を供給し
て、次に塗料開閉弁１３ｂに切り替える場合を説明す
る。塗装が終了する直前に塗料切り替え手段２１が塗料
開閉弁駆動手段１３Ａを介して塗料開閉弁１３ａを閉じ
る。これにより、噴霧器１９への塗料の供給が遮断され
塗料Ｐの噴き付け塗装が終了する。

【００１７】前回の洗浄が終了した時点において、定量
空気室１６の内部には、圧縮空気が貯蔵されている。本
実施例の定量空気室１６は、ゲート弁１５、圧縮空気開
閉弁１８およびシンナー開閉弁１７の全てが閉じられた
状態で、大気圧状態で２ｃｃとなる量の圧縮空気を蓄え
ている。従って、押し出しを開始するときにゲート弁１
５とシンナー開閉弁１７とを同時に開くことにより、図
２に示すように、定量空気室１６内に蓄えられた空気が
バブルＢを発生し、ホース２０内に残留している塗料Ｐ
とシンナーＳとの境界でバリヤを形成する。本実施例の
定量空気室１６に蓄えられた圧縮空気は、ホース２０
（直径４ｍｍ）内において、流れ方向の長さが７〜８ｍ
ｍのバブルＢを形成する。

【００１８】バブルＢは、シンナーＳの圧力を受けるこ
とにより、シンナーＳが塗料Ｐを中抜けすることを防止
する。また、バブルＢは、ホース２０の全断面に広がっ
て存在し、ホース２０の内壁面に付着している塗料Ｐを
押し出す動作をする。一方、バブルＢは、流れ方向の長
さが１０ｍｍ以下にしてあるので、噴霧器１９内の塗料
Ｐの圧力に変動を与えないため、塗装ムラが発生するこ
とがない。バブルＢを形成する空気量が少なすぎると、
バブルＢがホース２０の全断面に広がることができず、
シンナーＳが塗料Ｐと接触し、シンナーＳが突出してし
まう恐れがある。また、バブルＢを形成する空気量が多
すぎて、流れ方向のバブルＢの長さＢＨが１０ｍｍ以上
あると、噴霧器１９内の塗料Ｐの圧力に変動を与え、塗
装ムラが発生する恐れがある。

【００１９】本実施例において、定量空気室１６は大気
圧で１〜３ｃｃの空気量を蓄える容量を有しているの
で、本実施例のホース２０では、形成されたバルブＢが
ホース２０の全断面に広がると共に、バブルＢの長さＢ
Ｈも１０ｍｍ以下となっている。シンナーＳと塗料Ｐと
の境界が噴霧器１９の近くに来たときに、ゲート弁１５
およびシンナー開閉弁１７を閉じて、塗装を終了する。
ここで、シンナーＳと塗料Ｐとの境界にバリヤを形成し
たバブルＢが、残留している塗料Ｐを確実に押し出して
行くので、設計の段階で残留する塗料ＰとシンナーＳと
の境界を噴霧器１９に近づけることが可能であるため、
残留する塗料Ｐの量を従来の塗布装置の５０％以下に減
らすことができる。シンナーＳのコストは、塗料Ｐの１
／７以下であるので、コストダウンを実現できる。

【００２０】次に、ゲート弁１５を開いて洗浄を開始す
る。すなわち、ゲート弁１５を開いた状態で、圧縮空気
開閉弁１８とシンナー開閉弁１７とを交互に開閉する。
これにより、残留する塗料ＰをシンナーＳにより溶かし
て除去できると共に、塗料Ｐを溶かしたシンナーＳを圧
縮空気で強制的に排除するため、塗料選択バルブ１１お
よびホース２０内の残留塗料Ｐの排除を、効率よく行う
ことができる。シンナーＳによる溶解と圧縮空気による
除去とを交互に４回繰り返した後、圧縮空気を供給して
いるときに、ゲート弁１５を閉じ、その後圧縮空気開閉
弁１８を閉じる。これにより、定量空気室１６内に所定
の一定量の空気を蓄えることができる。次に、塗料切替
え制御手段２１は、塗料開閉弁駆動手段１３Ｂを介して
塗料開閉弁１３ｂを開き、前回と異なる色の塗料Ｐを噴
霧器１９に供給して塗装を行う。このとき、ゲート弁１
５は、マニホールド１２に直接接続されているので、マ
ニホールド１２は塗料Ｐにより充填されるため、ゲート
弁１５とマニホールド１２との間に空気が残留すること
はない。

【００２１】以上詳細に説明したように本実施例の塗布
装置によれば、塗料の切替えを行うときに、塗料Ｐを押
し出すためのシンナーＳを供給する前に一定量の圧縮空
気を供給しバブルＢを発生させ、塗料ＰとシンナーＳと
の境界に長さが１０ｍｍ以下のバリヤを形成しているの
で、バブルＢが残留している塗料Ｐを確実に押し出して
行き、設計の段階で残留する塗料ＰとシンナーＳとの境
界を噴霧器１９に近づけることが可能であるため、残留
する塗料Ｐの量を従来の塗布装置の５０％以下に減らす
ことができる。ここで、シンナーＳのコストは、塗料Ｐ
の１／７以下であるので、コストダウンを実現できる。
また、塗料Ｐを押し出すと同時に、バブルＢがホース２
０の内壁面に付着する残留塗料Ｐを排除するため、後の
洗浄の回数を減少させることが可能であり、塗装の色替
えに伴う塗料切替え時間を短縮することができ、生産効
率を上げることができる。

【００２２】本考案の実施例は、上記実施例に限ること
なく、色々な応用が可能である。例えば、本実施例で
は、定量空気室１６として特別の部品を設けているが、
パイプ、ホース等の配管により一定量の圧縮空気を確保
してもよい。本実施例では、直径４ｍｍのホースを使用
したため、バブルＢを形成するのに大気圧で１〜３ｃｃ
の空気量を必要としたが、直径が異なれば、当然必要な
空気量は異なる。ただし、ホースにおいて、バブルの長
さＢＨが１０ｍｍを越えると、塗装ムラが発生する恐れ
があるので注意する必要がある。

【００２３】

【考案の効果】以上説明したことから明かなように、本
考案の塗布装置は、塗料選択バルブに一定量の圧縮空気
を供給する圧縮空気供給手段を有すると共に、塗料切替
え制御手段が、有機溶剤を供給する直前に、圧縮空気供
給手段により一定量の圧縮空気を選択バルブに供給する
制御を行っているので、塗料と有機溶剤との境界に形成
されるバブルがホース全断面に広がりかつ長さが１０ｍ
ｍ以下に抑えられているため、バブルがホース内壁面に
付着している塗料を確実に押し出して行き、塗料とシン
ナーとの境界を噴霧器に近づけることが可能であるた
め、残留する塗料の量を従来の塗布装置の５０％以下に
減らすことができ、コストダウンを実現できる。また、
塗料を押し出すと同時に、バブルがホースの内壁面に付
着する残留塗料を排除するため、後の洗浄の回数を減少
させることが可能であり、塗装の色替えに伴う塗料切替
え時間を短縮することができ、生産効率を上げることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である塗布装置の構成を示す
図面である。

【図２】塗料切替え時のバブルの作用を示す図面であ
る。

【図３】塗布装置の作用を示すタイミングチャートであ
る。

【図４】塗布装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図５】従来の塗布装置の構成を示す図面である。

【図６】従来の塗布装置における塗料切替え時のバブル
の作用を示す図面である。

【図７】従来の塗布装置の電気的構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１１塗料選択バルブ１２マニホールド１３塗料開閉弁１５ゲート弁１６定量空気室１７シンナー開閉弁１８圧縮空気開閉弁ＢバブルＰ塗料Ｓシンナー

フロントページの続き (56)参考文献特開平４−22457（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−177166（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−132562（ＪＰ，Ａ) 特開平４−330962（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−63144（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05B 12/14,5/16

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】塗料を噴霧状に噴出する噴霧器と、２以
上の異なる種類の塗料の供給を受け、そのうちから１種
類の塗料を選択する塗料選択バルブと、噴霧器と塗料選
択バルブとを接続するホースと、塗料選択バルブに有機
溶剤を供給する有機溶剤供給手段と、塗料選択バルブに
より選択される塗料を変更するときに、有機溶剤を供給
して塗料選択バルブおよびホース内を洗浄する塗料切替
え制御手段とを有する塗布装置において、前記塗料選択バルブに一定量の圧縮空気を供給する圧縮
空気定量供給手段を有すると共に、前記塗料切替え制御手段が、前記有機溶剤を供給する直
前に、前記圧縮空気定量供給手段により前記一定量の圧
縮空気を前記選択バルブに供給する制御を行うことを特
徴とする塗布装置。
【請求項２】請求項１に記載する塗布装置において、前記圧縮空気定量供給装置が、前記一定量の圧縮空気を
蓄える定量空気室と、前記定量空気室と前記塗料選択バ
ルブとを連通または遮断させる第一バルブと、前記定量
空気室へ供給される圧縮空気の供給を遮断する第二バル
ブと、前記定量空気室へ供給される有機溶剤の供給を遮
断する第三バルブとを有することを特徴とする塗布装
置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載する塗布
装置において、前記圧縮空気定量供給手段が供給する一定空気量によ
り、前記ホース内で形成されるバブルの長さが流れ方向
で１０ｍｍ以下であることを特徴とする塗布装置。